第2节交变电流是怎样产生的 (2).pptx

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1、●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●夜景卫星图夜景卫星图第五章交变电流第一节交变电流薛政1、恒定电流有什么特点？2、法拉第电磁感应定律的内容？3、导体切割磁感线时的感应电动势？方向如何判断？用示波器观测学生电源的波形图学生实验：利用电压传感器（或者电流传感器）可以在荧光屏上绘出电压（电流）随时间变化的图像。这样的图形在电工技术和电子技术中常常叫做波形图1.交变电流:方向随时间做周期性变化的电流.简称交流（AC）2.直流电:方向不随时间变化的电流（DC）恒

2、定电流:大小和方向不随时间变化的电流【学以致用1】观察下列几个电流与时间的图象,判断哪些是交变电流?BCD用教学用发电机观测灯泡的亮度矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动可以产生交变电流.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动可以产生交变电流.旋转电枢式旋转磁极式【学以致用2】下列各图中，线圈中能产生交流电的有（）问题思考：当线圈转到任意位置时，线圈中产生的感应电动势是多少呢？问题思考：在匀强磁场B中，矩形线圈ab、cd边长为L1，ad、bc边长为L2，逆时针绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为ω，从中性面开始计时，经过

3、时间t，求此时线圈中的感应电动势是多少？问题引导:①线圈与虚线的夹角是多少？②ab边速度方向与磁场方向夹角多大？③ab边的速度是多少？④ab边产生的感应电动势多大？⑤线圈中感应电动势多大？若线圈的匝数为N匝呢？问题引导:①线圈与虚线的夹角是多少？②ab边速度方向与磁场方向夹角多大？③ab边的速度是多少？④ab边产生的感应电动势多大？⑤线圈中感应电动势多大？若线圈的匝数为N匝呢？θ=ωtθv=ωL2/2e=BL1L2ωsinωt/2e=BL1L2ωsinωte=NBL1L2ωsinωt中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置变式思考：线圈平

4、面转到垂直于中性面位置时，磁通量、感应电动势、感应电流的大小有何特点？问题思考：线圈转到中性面位置时，磁通量、感应电动势、感应电流的大小有何特点？磁通量最大，感应电动势为零，感应电流为零。感应电动势最大，感应电流最大,磁通量为零。线圈经过中性面时，电流将改变方向。线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次。交变电流的变化规律（线圈在中性面位置开始计时）①电动势e随时间变化的规律:e=.②负载两端的电压u随时间变化的规律:u=.③电流i随时间变化的规律:i=.其中ω等于线圈转动的,峰值Em=.EmsinωtUmsinωtImsin

5、ωt角速度NBSω示波器中的锯齿波扫描电压电子计算机中的矩形脉冲激光通信用的尖脉冲家庭电路中的正弦式电流通过以上分析可知：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，可以得到按正弦规律变化的交变电流,这种交变电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流.正弦式电流是最简单又最基本的交变电流。在目前的电力系统中应用的大多是正弦式电流.电动势瞬时值表达式：发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流

6、。2.交变电流的变化规律：（2）大小变化规律-------按正弦规律变化：e=EmsinωtEm=NBSω叫电动势的最大值i=ImsinωtIm=Em/R叫电流的最大值u=UmsinωtUm=ImR叫电压的最大值正弦式交变电流规律（1）方向变化规律-------线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是()A．磁通量和感应电动势都在变大B．磁通量和感应电动势都在变小C．

7、磁通量在变小，感应电动势在变大D．磁通量在变大，感应电动势在变小【学以致用3】如图所示的100匝矩形线框绕OO′轴匀速转动，角速度为4πrad/s，ab=cd=L1=0.2m，ad=bc=L2=0.1m，线圈总电阻为R=2Ω，磁感应强度B＝1T，试求：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值、感应电流的最大值分别是多少？（2）从图示时刻开始计时，写出感应电动势的瞬时表达式。（3）线圈从图示位置转过30°时感应电动势的瞬时值是多大？e=Emsinωt=8πsin4πt（V）（2）电动势瞬时值的表达式为：（3）转30°电流瞬时值为：i=Im

8、sin30°=2π（A）（1）感应电动势最大值为：Em=NBSω=NBL1L2ω=8π（V）感应电流的最大值：Im=Em/R=4π（A）【学以致用4】